金属锂枝晶生长和界面副反应导致的容量衰减和安全性问题严重制约了锂金属电池的实际应用。为了解决这些问题人们常在电解液中添加一些盐类或液体添加剂，不过长期循环过程中电解液的消耗会导致活性组分浓度降低，进而造成添加剂的逐渐失效。近日，中国科学技术大学王青松借助纳米立方碳酸钙的缓释效应有效地改善了金属锂电池的循环稳定性和安全性。

文章要点

1）研究人员将廉价环保的纳米碳酸钙颗粒用作锂金属电池的新型固态添加剂。碳酸钙添加剂表现出独特的缓释作用机制，它能够持续吸附电解液分解的副产物并释放含有LiPO₂F₂和Ca²⁺的活性物质，因而能够实现添加剂的超长有效期。

2）理论计算表明Ca²⁺在EC/DEC电解液体系中的还原电位低于Li⁺，因此释放出的Ca²⁺不会被还原而是会附着在金属锂沉积物的表面并排斥Li⁺在顶部的沉积，从而抑制枝晶生长。此外，具有较强阴离子解离能的Ca²⁺还有助于形成富含F的SEI膜，从而对于界面钝化具有积极作用。

参考文献

Qingkui Peng et al, Optimized Cycle and Safety Performance of Lithium–Metal Batteries with the Sustained-Release Effect of Nano CaCO3, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202104021

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202104021